第3重力波GW170104 来自30亿光年外的「双黑洞合并」

▲两黑洞合并的想像图。(图/路透社

记者戴榕萱/综合报导

国际物理学家发表,今年初1月4日测得目前最距离重力波,名为GW170104,而最近美国宇宙雷射重力波观测站(Laser Interferometer Gravitational-wave Observatory,LIGO)第三度发现信号波,恰好正是前两次发现的黑洞合并而成,且来自30亿光年外的距离传出,也是目前测得最远距离的信号。

重力波简单来说就是「时空扭曲」产生的「涟漪」,这是原次于极大质量星系在时空运行时使它产生弯曲,在这个扭曲中,小质量的物体就会绕着大质量的物体转,而成为万有引力,也就形成行星(小质量星球)的轨道。想像时空中的多个物体同时不断运作,就会产生多个连续波动,并且会快速的往外散去。

▲重力波产生的样子。(图/翻摄自雷射干涉仪重力波观测站官网Laser Interferometer Gravitational-wave Observatory,LIGO)

本次GW170104与前两次的重力波GW150914与GW151226一样,都是来自于双黑洞结合系统科学家说这是一个来自于30亿光年外的黑洞,拥有49个太阳质量,恰好就是前两次测得两黑洞,分别是31和19 太阳质量的总和。物理评论快报(Physical Review Letters)期刊对此提到,这项发现,会更进一步支持爱因斯坦(Albert Einstein)于1915年用广义相对论预测重力波存在的说法。

▲GW170104是两黑洞合并后传送出来的,质量分别为19与31太阳质量。(图/翻摄自雷射干涉仪重力波观测站官网Laser Interferometer Gravitational-wave Observatory,LIGO)

宇宙重力波雷射监测站( LIGO)由1000多名国家研究员共同组成,并与欧洲的Virgo 探测器研究团队(Virgo Collaboration)执行研究。科学家于2015年9月首次测的后,隔年的2月再测得第一次的重力波信号,同时也在华盛顿记者会上宣布,重力波来源是「双黑洞」融合结果

LIGO科学家指出,本次发现的GW170104重力波,捕获信号的时间不到十分之二秒,且两黑洞在合并前还相互旋转、缠绕了6次之多,因此「重量级」黑洞的碰撞后所产生的能量,就以波的形式扩散出来。

从最新的观测结果确实了解到,宇宙黑洞可以以不同方向旋转,只是目前数据无法辨别黑洞是否会倾斜,但透过本次双洞合并的信号来看,似乎可确定至少有一个黑洞并非一致性的「对齐」。LIGO实验室执行总监David Reitze说,经过这第三波的发现,LIGO要再建立更强大的观测站,期望2018年,监测器灵敏度再提高。

▼快速搞懂重力波是什么。(影片/翻摄自台北天文馆Youtube,如遭删除请见谅。)